발효는 맥즙 당의 상당 부분을 에탄올뿐만 아니라 이산화탄소로 전환합니다. 이 중 일부만 맥주 탄산화에 필요하고 나머지는 포집, 정제, 저장, 양조장 전체에서 재사용하거나 식품 등급 가스로 판매할 수 있는 귀중한 부산물입니다. CO₂를 포집하면 운영 비용을 절감하고 지속 가능성을 개선하며 탱크 블랭킷, 포장, 희석 탄산화 및 기타 응용 분야에 일관된 현장 공정 가스를 공급할 수 있습니다.
왜 CO₂를 회수해야 할까요? - 주요 이점
구매 비용 절감 및 마진 개선
발효 CO₂를 포집하고 재사용하면 산업용 또는 식품 등급의 CO₂를 대량으로 구매할 필요가 없거나 줄어들어 직접적인 비용 절감과 함께 특히 대량 발효의 경우 총 마진을 개선할 수 있습니다.
신뢰할 수 있는 현장 가스 공급
온디맨드 CO₂ 공급은 타사 배송에 대한 의존도를 줄이고 물류 위험을 낮추며 포장, 탱크 퍼징 및 기타 CO₂에 의존하는 작업 일정을 간소화합니다.
다양한 내부 용도
회수된 CO₂는 다음에 적용할 수 있습니다:
- 고중력 양조 시 탄산염 희석수.
- 저장 및 전송 탱크에 대한 역압을 생성합니다.
- DE 슬러리 및 희석수에서 용존 산소를 제거합니다.
- 탄산염을 주입하고 완성된 맥주를 사양에 맞게 충전합니다.
- 포장 라인 및 이송 배관을 플러시 및 불활성 처리합니다.
수익 잠재력
양과 순도가 이를 정당화하는 경우 잉여 CO₂를 압축하여 외부 구매자(식품, 원예, 비식품 산업)에게 판매하여 추가 수익원을 창출할 수 있습니다.
지속 가능성 및 규제 혜택
현장 회수는 아웃소싱된 CO₂ 생산 및 물류로 인한 양조장의 탄소 발자국을 줄여줍니다. 또한 지속가능성 보고를 지원하고 현지 배출 규정을 쉽게 준수할 수 있습니다.
프로세스 및 제품 품질 관리
일관되고 정제된 CO₂는 제품 취급 시 이취나 오염의 위험을 줄이고 저 DO 희석 및 포장과 같은 민감한 단계에 사용되는 가스의 품질을 개선합니다.
양조 이외의 다른 용도
회수된 CO₂는 온실 농축, 곡물 사일로 훈증 또는 폐수 중화 등의 용도로 재사용할 수 있어 포장 라인 이상으로 그 가치를 확장할 수 있습니다.
CO₂ 수집 장소 및 시기
주요 공급원: 발효 용기 부생 가스(최고 부피 및 순도).
2차 배출원: 저장/이송 탱크, 포장 라인, 필터 하우징 및 농축된 CO₂를 생성하는 모든 공정 지점.
타이밍: 오프 가스의 CO₂ 농도가 충분히 높고 산소 수준이 낮은 기간, 즉 활성 발효 몇 시간 후와 가스 배출이 최고조에 달할 때 수집을 예약해야 합니다. 타이밍은 SG 강하, 온도 상승, 가스 분석 또는 표준 시간대(예: 활성 발효 4~6시간, 프로세스 데이터에 따라 조정)에 따라 결정할 수 있습니다.
일반적인 정화 흐름
혼입된 액체 및 고체 제거
방법: 씰 포트(워터 트랩), 스크러버, 사이클론. 목적: 다운스트림 장비를 보호하고 수용성 휘발성 물질(에탄올)을 제거합니다.
산소 감소
방법: 단계적 냉각을 통한 CO₂ 응축(CO₂는 -78°C에서, O₂는 -183°C에서 액화), 선택적 환기 또는 흡착 기술. 목적: 산화를 방지하고 식품 등급 사양을 충족합니다.
유황 화합물 제거
방법: 활성탄 베드 또는 화학 스크러버. 목적: 풍미 또는 가스 품질에 영향을 미치는 H₂S 및 기타 유황 휘발성 물질을 제거합니다.
질소/질소산화물 제거
방법: 제어된 H₂ 첨가를 통한 촉매 전환(팔라듐 베드)으로 NOx → N₂ + H₂O로 변환합니다. 목적: 순도 사양을 충족하고 다운스트림 촉매 중독을 방지합니다.
건조(물 제거)
방법: 건조제 건조기(활성 알루미나, 실리카겔), 분자 체 또는 콜드 트랩. 목적: 액화 중 얼음 형성을 방지하고 건조하고 안정적으로 저장된 CO₂를 보장합니다.
최종 단계: 압축, 액화, 단열된 극저온 또는 가압 탱크에 보관, 지속적인 순도 모니터링, 자동화된 압력/유량 제어 기능을 갖춘 분배 배관.
장비 및 시스템 권장 사항
CO₂ 포집 헤더 및 환기 배관: 발효기, 탱크, 포장 지점에서 포집합니다.
씰 냄비와 스크러버: 1단계 혼입물 제거.
가스 냉각기 및 콘덴서: O₂ 분리 및 CO₂ 액화를 위한 단계적 냉장.
활성탄 및 촉매 컨버터 모듈: 황 및 NOx 제거.
건조제 건조기 및 분 자체: 액화 전 최종 건조.
압축기 및 액화 장치: 가압 및 저장용.
증기 회수 기능이 있는 저장 탱크(액체/가압식): 안정적인 공급 및 분배.
가스 분석기 및 연속 순도 모니터링: O₂, H₂S, 탄화수소, 수분 센서.
통합 및 자동화: 스케줄링, 안전 인터록 및 흐름 제어를 위한 PLC/SCADA 제어.
